高速电动门无刷电机驱动及控制系统研究

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近年来,电动门得到了越来越广泛的应用。目前电动门大都采用交流变频电机驱动,编码器定位,这种系统存在许多缺点。采用无刷直流电动机驱动,霍尔信号定位的高速电动门及其计算机控制系统不仅易于控制,定位精度较高,而且结构简单,成本较低,更具市场竞争力。因此,研究无刷电机驱动的高速电动门及其计算机控制系统具有较高的实际意义。 本文以内置霍尔位置传感器的无刷直流电动机为控制对象,研究了基于C8051F系列芯片C8051F310的高速电动门控制系统,包括电动门上、下电动运行和下放倒拉反转二种控制策略,实现了速度、位置双闭环。根据电动门系统的需要,采用了IPM模块构建了无刷电机控制器,使硬件结构变得简单,可靠性大大提高;比较详尽地讨论了电动门的最佳控制曲线以及系统的软、硬件实现,系统软件部分采用了模块化的设计方法,软件中还使用了抗干扰技术,为系统的可靠运行提供了保障;给出了高速电动门的部分调试结果;应用MATLAB对电动门无刷电机控制系统进行了电动运行和倒拉反转二种控制策略方案的仿真分析,仿真结果与试验相吻合,为开发更完善的高速电动门控制系统奠定了基础。 论文还对电动门的运动及行了分析,接合控制律进实际情况选用了PI算法;同时对系统的制动问题进行了讨论,提出能耗制动和反接制动相结合的控制方法。
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